2026年中考物理二轮复习《浮沉条件及其应用》难点满分突破讲义
2026-05-13
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物体的浮沉条件,浮力的应用 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 557 KB |
| 发布时间 | 2026-05-13 |
| 更新时间 | 2026-05-14 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57847469.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理中考复习讲义聚焦“浮沉条件及其应用”核心考点,覆盖过程与终态辨析、空心物体密度判断、漂浮模型比例应用等六大难点,通过“常见误区-核心突破-题型示例-变式练习”四步教学流程,帮助学生系统梳理知识联系,突破浮力计算与状态分析的中考高频难点。
亮点在于“问题导向+科学思维”的教学策略,如通过“合金块在水和酒精中浮力比较”的变式练习,培养学生模型建构与科学推理能力,配合“易错点深度解析”和分层训练,确保学生在有限时间内掌握浮沉判断、浮力计算等关键技能,助力教师精准把控复习节奏,提升学生应考能力。
内容正文:
2026年中考物理二轮重难点复习
《浮沉条件及其应用》难点满分突破讲义
目录
《浮沉条件及其应用》难点满分突破讲义 1
题型1 · 过程与终态辨析 1
题型2 · 空心判断与浮力计算 3
题型3 · 漂浮比例综合 7
题型4 · 浸没模型与称重变化 9
题型5 · 浮力比较与液体压强综合 13
题型6 · 绳连与叠放模型 19
【难点一】混淆“上浮/下沉”过程与“漂浮/沉底”终态
常见误区:
①认为上浮过程中浮力始终等于重力;
②沉底后误以为浮力等于重力(忽略支持力);
③不能区分动态过程与平衡状态。
核心突破:上浮/下沉是非平衡状态(F浮≠G),漂浮/沉底是平衡状态(沉底时有支持力)。
题型1 · 过程与终态辨析
题1.1 将一重为 8 N 的物体轻轻放入盛满水的溢水杯中,静止后溢出 0.6 kg 的水(g=10 N/kg)。下列判断正确的是( )
A. 物体在水中一定上浮
B. 物体最终漂浮,浮力为 6 N
C. 物体最终沉底,浮力为 6 N
D. 物体悬浮,浮力为 8 N
解析:盛满水,所以溢出G排 = 6N ,F浮 = 6N < G物 = 8N → 沉底,所以选C。
题1.1变式练习:将一合金块轻轻放入盛满水的溢水杯中,当其静止后有63g水溢出,再将其捞出擦干后轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,当其静止后有56g酒精溢出,则合金块在水中受到的浮力为______N,合金块的密度为______g/cm3(ρ酒精=0.8×103kg/m3)。
题1.2 一个实心小球从水面上方静止释放,浸没后继续下沉到底部。下列说法正确的是( )
A. 小球刚接触水面时,浮力等于重力
B. 小球浸没后的过程中,浮力逐渐增大
C. 小球完全浸没后下沉时,浮力小于重力
D. 小球沉底静止后,浮力等于重力
解析A 错误:小球刚接触水面时,排开水的体积很小,浮力远小于重力,所以才会下沉。
B 错误:小球完全浸没后,排开水的体积不再变化,根据阿基米德原理,浮力保持不变。
C 正确:物体下沉的根本原因就是重力大于浮力(G > F浮),这个关系在整个下沉过程中都成立。
D 错误:小球沉底静止时,受到重力、浮力和容器底部的支持力三个力平衡( G = F浮 + F支),因此浮力依然小于重力。
题1.2变式练习:如图所示,一个体积为 、密度为 的实心小球,用一根细线悬挂在盛有密度为 的液体的柱形容器中,小球完全浸没在液体中并处于静止状态,此时细线的拉力为 。已知 。现剪断细线,小球上浮,最终漂浮在液面上。下列说法正确的是( )
A. 剪断细线前,小球受到的浮力大小为
B. 剪断细线后,小球在上浮过程中(未露出液面前),受到的浮力逐渐减小
C. 小球最终漂浮时,排开液体的体积为
D. 从小球开始上浮到最终漂浮静止的过程中,液体对容器底部的压强保持不变
【难点二】空心/非实心物体的密度判断陷阱
常见误区:直接用材料密度与液体密度比较(如认为铁球必沉),忽略“平均密度 = 总质量 / 总体积”。
核心突破:密度比较法ρ液与ρ物仅适用于实心物体。空心物体应比较平均密度ρ平 = m总/V总。
题型2 · 空心判断与浮力计算
题2.1 一个铜球质量为 178 g,体积为 30 cm³,放入水银中(ρ水银=13.6 g/cm³,ρ铜=8.9 g/cm³)。请判断铜球的浮沉状态,并求出静止时它排开水银的体积。
解答:首先,我们需要判断这个铜球在水银中是漂浮、悬浮还是下沉。
依据: 物体的浮沉取决于物体的平均密度( )与液体密度( )的关系。
计算铜球的平均密度:
比较密度:已知水银的密度 。
因为 ( ),所以铜球在水银中会上浮,最终漂浮在液面上。
补充说明(关于空心):即使不看平均密度,我们也可以先判断它是否为空心。若178g铜是实心的,其体积应为: 。
因为 ( ),说明该球是空心的。但这不影响我们使用整体平均密度来判断浮沉。
既然铜球最终是漂浮状态,根据二力平衡条件,它受到的浮力等于自身的重力。平衡条件:
根据阿基米德原理展开公式: ,
答:铜球在水银中处于漂浮状态。静止时它排开水银的体积约为 13.09 cm³。
题2.1 变式练习:一个空心金属球的质量为100g,总体积为150cm³。将其放入水中(ρ水=1.0g/cm³)时,球漂浮,且有1/3的体积露出水面。若将该球的空心部分注满某种未知液体后,球恰好能在水中悬浮。已知该金属的密度为ρ金=2.5g/cm³,求:
(1)该空心金属球空心部分的体积;
(2)注入的未知液体的密度;
(3)若将该注满液体的球放入酒精中(ρ酒精=0.8g/cm³),判断其浮沉状态,并求出静止时它排开酒精的体积。
题2.2 一个质量为 2.7 kg 的空心铝球(ρ铝=2.7×10³ kg/m³),总体积为 2 dm³。将它完全浸没在水中后松手,求:
(1)铝球最终静止时受到的浮力;
(2)若容器底面积为 200 cm²,且初始水深足够,铝球从刚浸没到静止过程中,水对容器底的压强变化了多少?(g=10 N/kg)
解:铝球质量: ,铝球总体积: ,
水的密度: ,容器底面积: ,
我们首先需要判断铝球的浮沉状态:
比较铝球的平均密度与水的密度,或者比较它完全浸没时的浮力与重力。
计算铝球完全浸没时受到的浮力:
因为完全浸没,所以
判断状态: (即 ),松手后铝球会下沉,最终沉底静止。
第二步:求铝球最终静止时受到的浮力。
由于铝球最终沉底,它依然是完全浸没在水中的,所以排开水的体积等于它自身的体积。因此,最终浮力等于我们刚才计算的完全浸没时的浮力。
第三步:求水对容器底的压强变化量。
这里有一个非常容易出错的点:题目问的是“从刚浸没到静止”。
状态A(刚浸没):球被外力按在水里,完全浸没, 。
状态B(最终静止):球沉底,依然是完全浸没, 。
分析液面变化:
因为球从一开始就是“完全浸没”,到最后“沉底”依然是“完全浸没”,在这个过程中,球排开水的体积没有发生变化(始终是 )。
既然排开水的体积不变,容器内的水面高度 也就没有发生变化。
根据液体压强公式 ,既然水深 没变,那么水对容器底的压强变化量就是 0。
答:铝球最终静止时受到的浮力为 20 N。水对容器底的压强变化了 0 Pa。
★深度解析(易错点提示)
你可能会疑惑:“球下沉的过程中,水面不是会波动吗?”
在物理计算题中,我们通常分析的是始末状态。
初始状态:球完全浸没。
末状态:球沉底(依然完全浸没)。
结论: 不变 水面高度 不变 压强 不变。
如果题目改一下:
如果题目说是“把球从水面上方放入水中,直到沉底”,那么过程就是:
球入水前: 球沉底后:
这时压强才会增加,增加量 。
但本题明确说了是从 “刚浸没” 开始算的,所以答案是 0。
题2.2 变式练习:如图所示,将一盛有水的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器的底面积为,容器的重力。用细线将一个小球固定在容器底部,当小球完全浸没在水中静止时,细线对小球的拉力为F。已知小球的重力,小球的体积为,此时容器内水深h=0.15m。水的密度,g取10N/kg。求:
(1)小球完全浸没在水中静止时,所受浮力的大小;
(2)细线对小球的拉力F的大小;
(3)水对容器底的压强p;
(4)剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力。
【难点三】漂浮模型的比例应用与逆向思维
常见误区:只会正向求密度,不会反向求体积比;同一物体在不同液体中漂浮,比较露出体积时容易颠倒比例。
核心公式(浮力漂浮规律):
物理意义:同一物体在不同液体中漂浮时,排开液体的体积( )与液体密度( )成反比。
题型3 · 漂浮比例综合
题3.1 一个实心物体漂浮在密度为 的酒精中,静止时露出液面的体积占总体积的 。若将该物体放入密度为 的盐水中,求物体静止时露出液面的体积占总体积的比例。
解析:第一步:根据在酒精中的状态求物体密度
物体在酒精中漂浮,根据漂浮条件 :
∴
已知露出体积占 ,则浸入体积( )占 。
第二步:根据物体密度求在盐水中的露出比例
物体在盐水中同样漂浮,设浸入盐水的体积比例为 (即 ):
,
第三步:求露出体积的比例:露出比例 = ,
答:物体静止时露出液面的体积占总体积的 1/2。
题3.1变式练习:如图所示,一个底面积为200cm2的圆柱形容器中装有适量的水,将一个边长为10cm的正方体木块放入水中,木块静止时,有的体积露出水面,求:(g取10N/kg,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)木块受到的浮力大小;
(2)木块的密度;
(3)若将木块缓慢下压,使木块刚好浸没在水中,此时水对容器底部的压强增加了多少?
题3.2 一圆柱形木块漂浮在水面上时,浸入深度为 6 cm;漂浮在某种油面上时,浸入深度为 8 cm。已知水的密度为 1.0×10³ kg/m³,求油的密度。
解题过程
设圆柱形木块的底面积为 。木块的重力为 。
已知在油中的浸入深度 ,在水中的浸入深度 。
无论木块是在水中还是油中,它都处于漂浮状态。根据二力平衡条件,木块受到的浮力等于木块自身的重力。
根据阿基米德原理 ,我们可以分别列出两种情况下的等式:
在水中时:排开水的体积 ,
在油中时:排开油的体积 ,
联立求解:因为木块的重力 不变,所以 ① 式等于 ② 式:
解得油的密度:
答:该种油的密度为 。
题3.2变式练习:一个实心圆柱形木块,竖直漂浮在水面上时,浸入水中的深度为 6 cm;将其取出擦干后,竖直漂浮在某种未知液体表面上,浸入该液体的深度为 9 cm。已知水的密度 。
求:
1.该未知液体的密度是多少?
2.如果木块的总高度是 10 cm,求木块的密度。
【难点四】浸没模型中的“重浮比”与称重法
常见误区:盲目套用 ρ物/ρ液 = G/F浮,忘记“完全浸没”前提;称重法求浮力时误将测力计示数当作浮力。
核心突破:完全浸没时 V排 = V物 ⇒ ρ物/ρ液=G/F浮;称重法 F浮 = G − F拉。
题型4 · 浸没模型与称重变化
题4.1 一石块在空气中称得重力为 5 N,浸没在水中称得示数为 3 N;若将其浸没在酒精中(ρ酒=0.8×10³ kg/m³),测力计示数是多少?若将石块放入某液体中,测力计示数为 3.5 N,则该液体密度是多少?
解析:这道题考察的是称重法测浮力以及阿基米德原理的应用。
已知:石块在空气中的重力: , , 。
第一步:分析石块在水中的情况(求体积)
首先,我们需要算出石块在水中受到的浮力,进而求出石块的体积。
求水中浮力:根据称重法公式 =:
求石块体积:∵石块是浸没的,所以 。
根据阿基米德原理 ,
可得:
第二步:求酒精中的示数
求酒精中的浮力:
求测力计示数: =
结论:在酒精中,测力计的示数是 3.4 N。
第三步:求未知液体密度
求该液体中的浮力:
求液体密度:根据 ,且浸没时 :
。
结论:该液体的密度是 。
快速解法(比例法)
如果你已经熟练掌握了原理,可以用比例法快速求解,无需计算体积和 。
原理: 浸没在同一体积的物体,受到的浮力与液体密度成正比 。
求酒精示数:水中浮力 。
酒精密度是水的 0.8 倍,所以酒精中浮力也是水中的 0.8倍: 。示数 = 。
求液体密度:该液体中浮力 = 。
浮力比 = 。
所以液体密度也是水密度的 0.75 倍: 。
题4.1变式练习:如图甲所示,石料在钢绳拉力的作用下从水面上方以恒定的速度下降,直至全部没入水中,如图乙所示是钢绳拉力随时间t变化的图像,若不计水的阻力(),求:
(1)石料的质量是多少?
(2)石料全部没入水中时受到的浮力是多少?
(3)石料的体积是多少?
(4)石料的密度是多少?
题4.2 一个金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中,示数为 4 N;若将其浸没在另一种液体中,示数为 4.8 N。已知金属块重 6 N,求:
(1)金属块的密度;
(2)若将金属块挂在容器底部(完全浸没),容器底面积为 100 cm²,水对容器底的压力增加了多少?(不计弹簧,直接沉底固定)
解:已知条件:金属块重力 ,浸没在水中测力计示数 ,
浸没在未知液体中测力计示数 ,容器底面积
(1) 求金属块的密度
第一步:求金属块在水中受到的浮力
根据称重法:
第二步:求金属块的体积
因为金属块浸没,所以 。根据阿基米德原理 :
第三步:求金属块的质量
第四步:求金属块的密度
(2) 求水对容器底的压力增加了多少
解析思路:
当金属块直接沉底固定(不再挂在弹簧测力计上),相当于向容器中放入了一个体积为 的物体。
水对容器底压力的增加量 ,等于水面上升引起压强增大带来的压力增量,或者更直观地理解为:容器底部多承担了排开水的重力(即浮力大小)。
注意:这里有一个易错点。如果是问“容器对桌面的压力增加”,那是增加 ;但问的是“水对容器底的压力”,只与液面高度变化有关。
计算方法:
因为 (排开水的体积),所以:
即水对容器底增加的压力等于金属块在水中受到的浮力:
题4.2 变式练习
一个底面积为 的圆柱形容器内装有深度为 的水。一个重 、底面积 、高 的实心圆柱体 A,用细线吊着浸入水中,当 A下表面距离水面 时,细线拉力为 。
求:(1)此时 A 受到的浮力。
(2)剪断细线,待 A 静止后,求水对容器底部的压强变化量 。
【难点五】浮力比较的双路径逻辑
常见误区:在等质量不同浮沉状态中,不能解释为何漂浮和悬浮浮力相等;在同球不同液中误认为浮力大小与液体密度成正比。
核心方法:先看状态(是否平衡),再利用阿基米德原理。漂浮/悬浮时 F浮=G;沉底时 F浮<G。
技巧口诀:等体积比 V排,等质量比 G。
题型5 · 浮力比较与液体压强综合
1. 等体积(多个物体体积相同)
已知:Va = Vb = Vc,在相同液体中分别处于漂浮、悬浮、沉底状态。比较浮力时依据 F浮 = ρ液 g V排,V排越大浮力越大。
题5.1如图所示,体积相同的三个物体静止在水中,第三个物体沉底,以下说法正确的是( )
A.三个物体密度关系ρ1 < ρ2 < ρ3
B.三个物体质量关系m1 < m2 < m3
C.三个物体所受浮力关系F1 < F2 < F3
D.三个物体所受浮力关系F1 < F2 = F3
解析:选项A:分析三个物体的密度关系
根据物体的浮沉条件:
物体1漂浮,根据漂浮条件,物体密度小于液体密度,即 ;
物体2悬浮,根据悬浮条件,物体密度等于液体密度,即 ;
物体3沉底,根据沉底条件,物体密度大于液体密度,即 。
所以三个物体的密度关系为 ,选项A 正确。
选项B:分析三个物体的质量关系
已知三个物体体积相同( ),根据密度公式 ,变形可得 。
因为 ,且 相同,根据 可知,质量与密度成正比,所以三个物体的质量关系为 ,选项B 正确。
选项C、D:分析三个物体所受浮力的关系
根据阿基米德原理,浮力公式为 。
物体1漂浮,排开液体的体积 ( 是物体体积);
物体2悬浮,排开液体的体积 ;
物体3沉底,排开液体的体积 。
因为三个物体体积相同( 相同),液体密度 相同, 为常量,根据 ,排开液体体积越大,浮力越大。
所以 ,则浮力关系为 ,选项C 错误,选项D 正确。综上,正确的选项是 。
题5.1变式练习:如图所示,放在水平桌面上的三个完全相同的容器内装有适量的水,将A、B、C三个体积相同的正方体分别放入容器内,待正方体静止后,三个容器内水面高度相同。下列说法中正确的是( )
A.物体受到的浮力大小关系为FA>FB> FC
B.三个物体的密度大小关系为ρA>ρB>ρC
C.容器对桌面的压强大小关系为p甲=p乙=p丙
D.容器底部受到水的压力大小关系为F甲>F乙> F丙
2. 等质量(多个物体质量相同)
已知:ma = mb = mc,在相同液体中分别处于漂浮、悬浮、沉底。
比较量
结论
依据
密度关系
ρa < ρb < ρc
漂浮→密度 < 液体,悬浮→密度 = 液体,
沉底→密度 > 液体
体积关系
Va > Vb > Vc
V = m/ρ,质量相同,密度越大体积越小
浮力关系
Fa = Fb > Fc
漂浮、悬浮时 F浮 = G,沉底时 F浮 < G
题5.2 (多选)三个质量相同的小球 A、B、C,放入同种液体中静止。下列说法正确的是( )
A. 浮力 FA = FB = FC
B. 浮力 FA = FB > FC
C. 密度 ρ A < ρ B < ρ C
D. 体积 VA > VB > VC
解析:步骤 1:判断小球浮沉状态
A 球:漂浮 →
B 球:悬浮 →
C 球:沉底 →
三个小球质量相同,所以重力
因此浮力关系: → 选项 A 错误,B 正确
步骤 2:判断小球密度关系
漂浮: 悬浮: 沉底:
所以密度关系: → 选项 C 正确
步骤 3:判断小球体积关系
根据阿基米德原理 →
A 漂浮: B 悬浮:
因此
→
B、C 均完全浸没:
因此
综上体积关系: → 选项 D 正确
正确选项:BCD
题5.2变式练习:如图所示,水平桌面上放置两个完全相同的圆柱形容器,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,再将同一小球分别放入两容器中(小球均浸没),则下列判断正确的是( )
A.甲、乙两种液体的密度关系为ρ甲>ρ乙
B.放入小球前,液体对两容器底部的压强相等
C.放入小球后,液体对两容器底部的压强相等
D.放入小球后,液体对容器底部的压强增量Δp甲>Δp乙
3. 同球不同液(同一物体放入不同液体中)
属于“等质量”类型,小球重力不变。
若小球在甲液体中漂浮,在乙液体中悬浮,在丙液体中沉底,则:
浮力关系:F浮甲 = F浮乙 > F浮丙
密度关系:ρ甲 > ρ乙 > ρ丙
题5.3 水平桌面上放置有甲、乙、丙三个完全相同的圆柱形容器,容器中盛有不同种类的液体,将质量和体积均相同的三个物体A、B、C分别放到甲、乙、丙容器中,静止时的位置如图所示,容器中的液面高度相同,下列判断中正确的是( )
A.三个物体受到的浮力为FA>FB>FC
B.容器中液体的质量为m甲<m乙<m丙
C.液体对容器底部的压强为p甲>p乙>p丙
D.容器对桌面的压力为F甲>F乙>F丙
【解析】A.由题知,物体A、B、C的质量相同,则物体的重力相等;由图可知:A在甲液体中悬浮、B在乙液体、C在丙液体中漂浮,所受到的浮力都等于物体重力,所以ABC受到的浮力相等,故A错误;
B.由图可知,根据可知
已知甲、乙、丙三个容器完全相同,液面相平,则液体体积
可知,根据可知,液体的质量为,故B正确;
C.由于三容器液面等高,且液体密度
根据可知,故C错误;
D.由于液体的质量为,
由得,液体的重力,
由于物体A、B、C的重力相等,容器质量相等,容器对桌面压力等于液体、物体、容器总重力,所以容器对桌面的压力为,故D错误。
故选B。
题5.3变式练习:(多选)水平桌面上有两个质量相同的容器,底面积相同,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,将三个体积相同的物体A、B、C分别投入到容器中,物体静止时的状态如图所示(物体A对容器底有压力)。此时两容器中液面相平。则下列判断中正确的是( )
A.甲液体的密度大于乙液体的密度
B.物体B受到的浮力大于物体C受到的浮力
C.放入物体后,两个容器对水平桌面的压强相等
D.放入物体后,甲液体对容器底的压力小于乙液体对容器底的压力
【难点六】连接体问题(绳连、叠放)
模型特点:两个或多个物体通过绳子、叠放等方式连接;常用整体法与隔离法分析受力和浮力。
题型6 · 绳连与叠放模型
题6.1(绳连体) 两个实心小球 A 和 B,用轻绳相连后放入水中,恰好悬浮。已知 A 球体积为 200 cm³,密度为 0.6×10³ kg/m³;B 球体积为 100 cm³,求 B 球的密度。(g=10 N/kg,不计绳重和体积)
由于 A、B 两球连接后恰好悬浮在水中,说明它们作为一个整体,受到的总浮力等于它们的总重力。
1. 计算 A 球的重力 ( )
A 球的质量:
A 球的重力:
代入数据(注意单位换算: ):
2. 计算整体受到的总浮力 ( )
因为两球都浸没在水中,排开水的总体积等于两球体积之和:
总浮力公式:
代入数据( ):
3. 利用悬浮条件求解 B 球的密度 ( )
根据悬浮条件:
即:
代入已知数值:
答: B 球的密度为 。
题6.1变式练习:
如图甲所示,容器底面积为,细线长度为15cm,边长为10cm的立方体木块A通过细线与圆柱形容器底部相连,容器中水面与A上表面齐平。从打开容器底部的阀门K匀速向外排水开始计时,细线的拉力F随时间t的变化图像如图乙所示。求:
(1)排水前水对容器底部的压强;
(2)木块浸没时受到的浮力;
(3)木块的密度;
(4)排水40s后关闭阀门,此过程中木块重力所做的功。
题6.2(叠放体) 如图所示,底面积为的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。体积为的木块A漂浮在水面上,有五分之一的体积露出水面,如图甲。现将一底面积为的合金块B放在木块A上方,木块A恰好完全浸没水中,如图乙,再将B从A上取下来,直接放入容器中,如图丙,此时B对容器底的压强为500Pa。下列说法正确的是( )
A.木块A受到的重力为2N
B.合金块B的密度为
C.乙丙两图对比,A、B两物体所受的总浮力变化了1N
D.乙丙两图对比,容器对桌面的压强减小了50Pa
【详解】A.图甲中,A受到的浮力为
A漂浮,根据浮与沉的条件可知,A的重力为 ,故A错误;
B.图甲中A漂浮,浮力等于重力,图乙中,AB整体漂浮,浮力等于重力,所以合金块B的重力为
则B的质量为
图丙中,B沉底,B对容器底的压力为
根据力的相互作用,容器底对B的支持力为
则图丙中B受到的浮力为
则B的体积为
则合金块B的密度为 ,故B错误;
C.乙中A、B两物体所受的总浮力为
丙中A、B两物体所受的总浮力为
则乙丙两图对比,A、B两物体所受的总浮力变化量为 ,故C正确;
D.乙丙两图对比,容器总重力不变,则容器对桌面的压力不变,受力面积不变,根据 ,容器对桌面的压强不变,故D错误。故选C。
题6.2变式练习:如图甲所示,木块A的重力为12N,将合金块B放在木块A上方,木块A恰好有三分之二的体积浸入水中(不考虑木块A吸水);若将合金块B取下放入水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,此时B受到容器底部的支持力为3N。下列说法正确的是( )
A.图甲中A受到的浮力为12N
B.木块A的密度为0.67×103kg/m3
C.从图甲到图乙,水对A底部的压力变化了3N
D.合金块B的密度为4×103kg/m3
浮沉状态对比一览(实心物体)
状态
力关系
密度关系
V排与V物
特点
上浮(过程)
F浮 > G
ρ液 > ρ物
V排 = V物
非平衡状态
下沉(过程)
F浮 < G
ρ液 < ρ物
V排 = V物
非平衡状态
漂浮(终态)
F浮 = G
ρ液 > ρ物
V排 < V物
平衡,部分露出
悬浮(终态)
F浮 = G
ρ液 = ρ物
V排 = V物
平衡,任意深度
沉底(终态)
F浮+F支=G
ρ液 < ρ物
V排 = V物
平衡,底部支持力
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$人教版初中物理中考二轮专项复习讲义
《浮沉条件及其应用》精讲精练满分突破讲义
变式练习题解析及答案
题型1 · 过程与终态辨析
题1.1变式解析:【答案】 0.63 0.9
【详解】[1]由阿基米德原理得,合金块在水中受到的浮力为
[2]由阿基米德原理得,合金块在酒精中受到的浮力为
酒精的密度
合金块排开酒精的体积:
水的密度
合金块排开水的体积
因为合金块在水和酒精中受到的浮力不相等,根据漂浮条件可知,合金块在水和酒精中不可能都处于漂浮状态;因为合金块排开两种液体的体积不相等,所以合金块在水和酒精中不可能都是浸没的;因为它排开水的体积较小,所以合金块在水中漂浮,受到的浮力等于它的重力,故合金块的质量为
合金块在酒精中是浸没的,排开酒精的体积等于自身体积,所以合金块的体积为
合金块的密度为
题1.2变式解析:
答案:C
A选项:剪断细线前,小球完全浸没,排开液体的体积等于其自身体积 。根据阿基米德原理,浮力 。而 是小球的重力 。因为 ,所以 ,这与细线有拉力 ( )的受力分析一致。故A错误。
B选项:剪断细线后,小球在上浮过程中,只要还未露出液面,它排开液体的体积 就始终等于其自身体积 。根据 ,浮力大小保持不变。故B错误。
C选项:小球最终漂浮时,处于平衡状态,浮力等于重力,即 。根据阿基米德原理和重力公式,有 。化简可得,此时排开液体的体积 。故C正确。
D选项:液体对柱形容器底部的压强 ,其中 是液面深度。小球从完全浸没到最终漂浮,排开液体的体积从 减小到 (因为 )。排开液体体积的减小会导致液面下降,即 减小。因此,液体对容器底部的压强会减小。故D错误。
题2.1 变式解析:
(1) 求空心部分的体积:球漂浮,有1/3体积露出,则
由漂浮条件:
金属部分质量 ,密度
金属体积: ∴空心体积:
(2) 求未知液体的密度:
注满液体后球悬浮在水中,此时总重力等于浮力:
∴
液体体积 ,液体密度:
(3) 判断在酒精中的状态
注满液体后球的总质量 ,总体积
平均密度:
酒精密度 ,因为 ,球在酒精中下沉
下沉时完全浸没,排开酒精体积等于球的总体积:
答:空心部分体积为110cm³;未知液体密度约为0.45g/cm³;球在酒精中下沉,排开酒精体积为150cm³。
题2.2 变式练习解析:
解:(1)小球完全浸没水中时,排开水的体积等于自身的体积,所以所受的浮力
(2)小球静止时,受到竖直向下的重力和细线的拉力及竖直向上的浮力的作用,处于平衡,三个力是平衡力,所以细线对小球拉力
(3)水对容器底的压强
(4)小球浸没水中时,水及小球的总体积
水的体积
水的质量
水的重力
剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力
答:(1)小球完全浸没在水中静止时,所受的浮力大小为10N;
(2)细线对小球的拉力 的大小为2N;
(3)水对容器底的压强 为1500Pa;
(4)剪断细线后,待物体静止后,容器对水平桌面的压力为 为30N。
题3.1 变式练习解析:
(1)则木块总体积
木块浮于水中时,排开水的体积为
根据阿基米德原理,浮力大小为
(2)木块漂浮时,其所受重力
则木块质量为
木块密度为
(3)木块全部浸没后,排开水的体积等于自身体积,受到的浮力为
增加的浮力为
水对容器底面增加的压力为 ,增加的压强为
题3.2变式练习解析:
1. 求未知液体的密度
根据漂浮条件:
展开公式(设底面积为 ):
解得:
2. 求木块的密度
利用在水中漂浮的状态: ,
代入数据( ):
题4.1变式练习解析:
(1)石料以恒定的速度下降,当石料没有浸入水中时,重力与拉力是一对平衡力,则由图乙可知,石料的重力为 ,由 可得石料的质量
(2)石料浸没后钢丝绳的拉力为 ,则此时石料受到的浮力
(3)石料浸没在水中,根据 可得,石料的体积
(4)石料的密度
答:(1)石料的质量是 ;
(2)石料全部没入水中时受到的浮力是 ;
(3)石料的体积是 ;
(4)石料的密度是 。
题4.2 变式练习解析:
求浮力:。
求压强变化量:
判断状态: ,剪断细线后,A 会沉底。
最终状态: A 沉底。由于 A 的高度 大于原水深 ,A 会露出水面一部分。
计算最终水深:
设最终水深为 。
水的体积不变: 。
最终状态下,总体积 = 水体积 + A 浸入部分的体积。
即
解得:。
判断 A 是否被淹没:
,而 A 的高度也是 。
巧合的是,最终水面刚好与 A 的顶端齐平,A 刚好完全浸没。
计算压强变化:原水深 ,新水深 。
。
。
题5.1变式练习解析:
A.由图可知A、B、C三个正方体排开水的体积关系为VA排<VB排<VC排,根据F=ρ液gV排可知,浮力的大小关系为FA<FB< FC,故A错误;
B.A和B漂浮,C处于悬浮,所以三个正方体所受浮力均等于重力,结合A分析可知GA<GB<GC,A、B、C的体积相同,根据可知,ρA<ρB<ρC-,故B错误;
CD.因为三个容器中均装的水,且深度均相同,由公式p=ρgh可知,三个容器底部受到液体压强大小相等,再根据公式F=pS可知,三个容器底部受到液体的压力大小相等,又因为三个容器为完全相同的规则柱形容器,所以三个容器对桌面的压力大小相等,根据公式可知,三个容器对桌面的压强大小相等,故C正确,D错误。
故选C。
题5.2变式练习解析:密度比较(选项A)
已知 ,由图可知 。
根据密度公式: ,可得 ,故 A 正确。
放入小球前压强比较(选项B)
圆柱形容器中,液体对底部压力等于液体重力: 。
因 ,故 ,且底面积 相同,由 得:
故 B 正确。
放入小球后压强比较(选项C)
小球浸没,排开体积 相同,液体对底部总压力为:
对应压强: ,因 ,但 ,故 ,C 错误。
压强增量比较(选项D)
压强增量来源于浮力反作用力:
因 , 、 相同,故: ,D 正确。
综上,正确选项为 A、B、D。
题5.3变式练习解析:
【答案】AB
【详解】A.由图可知,甲液体的体积小于乙液体的体积,已知甲、乙两种液体质量相同,根据 可知,甲液体的密度大于乙液体的密度,故A正确;
B.由A知,甲液体的密度大于乙液体的密度,已知物体B和物体C的体积相同,由图可知,B排开液体的体积大于C排开液体的体积,根据 可知,物体B受到的浮力大于物体C受到的浮力,故B正确;
C.由图可知,物体B悬浮,浮力等于重力;物体C漂浮,浮力等于重力,由B知,物体B受到的浮力大于物体C受到的浮力,所以,物体B受到的重力大于物体C受到的重力,两容器质量相同,分别装有质量相等的甲、乙两种液体,则容器和容器内的液体的重力相同,将容器、容器内的液体和物体当做一个整体,其对桌面的压力等于它们的总重力,所以,甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力,已知两容器底面积相同,根据 可知,放入物体后,甲容器对水平桌面的压强大于乙容器对水平桌面的压强,故C错误;
D.两容器中液面相平,即液体深度 相同,且甲液体的密度大于乙液体的密度,根据 可知,甲液体对容器底的压强大于乙液体对容器底的压强,两容器底面积相同,根据 可知,甲液体对容器底的压力大于乙液体对容器底的压力,故D错误。
故选AB。
题6.1变式练习解析
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)排水前水的深度为绳子与木块边长之和
排水前水对容器底部的压强
(2)木块恰好完全浸没
木块浸没时受到的浮力
(3)由图乙可知,当时间 时,细线的拉力 。此时木块静止,根据受力平衡可知木块的重力为
木块的质量为
木块的密度为
(4)前 ,排水过程中木块逐渐露出水面,但木块的高度不发生变化,故这一阶段重力做功为
第 时,由图乙可知,此时细线的拉力 ,木块恰好漂浮,此时浮力等于重力 ,与一开始相比浮力减少了 ,即
由此可知,木块排开水的体积减少
即从K向外排出水的体积。因此可知,排水速度为
后 木块随水下降,排出水的体积为
水位下降
因此整个过程木块下降的距离为
木块重力所做的功
题6.2变式练习解析
【答案】D
【详解】A.甲图中A、B一起漂浮,则A受到的浮力为A、B的总重力,大于A的重力12N,故A错误;
B.若将合金块B取下放入水中,如图乙所示,B沉底,木块A露出水面的体积为自身体积的二分之一,则根据漂浮浮力等于重力可得
可得
故B错误;
CD.图乙A漂浮,则浮力等于A重力,且等于水对A底部的压力,即
可得
图甲A、B漂浮,则浮力等于A、B总重力,且等于水对A底部的压力,即
则从图甲到图乙,水对A底部的压力变化为
此时B受到容器底部的支持力为3N,则B受到浮力为
B的体积为
则B的密度为
故C错误,D正确。
故选D。
适用年级:九年级 版本:人教版第 1 页 共 1 页
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